[发明专利]基于禁忌搜索的飞蜂窝网络频谱分配方法

说明书

技术领域

本发明属于无线通信技术领域，特别是飞蜂窝网络的频谱分配，可用于宏蜂窝与飞蜂窝混合组网。

背景技术

随着通信技术的飞速发展，人们对传输业务速率和质量的要求也越来越高。为了在区域内通信，使用蜂窝网覆盖整个区域。蜂窝网建网初期出现的宏蜂窝覆盖半径较大，难以满足用户对信号质量和速率的要求，但由于50%的语音通信和70%的数据通信都发生在室内，于是出现了飞蜂窝，它可以有效解决室内语音和数据业务。在宏蜂窝与飞蜂窝混合组网中，当飞蜂窝密集覆盖时，信号干扰问题尤为严重，频谱资源又相对匮乏，如何有效避免飞蜂窝网络中的干扰，并提高频谱的利用率就成为了专家和学者研究的热点。

宏蜂窝与飞蜂窝混合组网FMOS的频谱带主要分为三种：宏蜂窝专用频谱带，飞蜂窝专用频谱带，FMOS可再利用频谱带。宏蜂窝与飞蜂窝混合组网中的宏蜂窝使用宏蜂窝专用频谱带；飞蜂窝分为位于干扰敏感区域ISA的飞蜂窝和位于非干扰敏感区域NISA的飞蜂窝，位于干扰敏感区域ISA的飞蜂窝使用飞蜂窝专用频谱带，位于非干扰敏感区域NISA的飞蜂窝使用FMOS可再利用频谱带。飞蜂窝网络频谱分配问题，就是对FMOS可再利用频谱带进行分配，从而减少飞蜂窝网络占用的频谱资源，提高FMOS可再利用频谱带的利用率，避免飞蜂窝网络间的同层干扰。

现有的飞蜂窝网络频谱分配方法主要是基于图论的方法，将飞蜂窝网络转换成图着色模型，然后利用解决图着色问题的Dsatur算法，获得飞蜂窝网络的频谱分配结果，这种方法虽然用时较少，但当飞蜂窝网络密度大时，频谱分配效果较差，导致频谱资源利用率不高。

发明内容

本发明的目的在于针对上述已有技术的不足，提出一种基于禁忌搜索的飞蜂窝网络频谱方法，以减少飞蜂窝网络密度大时，所需要的频谱资源，从而提高频谱资源的利用率，避免飞蜂窝网络间的同层干扰。

为了实现上述目的，本发明的技术方案包括如下步骤：

(1)将宏蜂窝与飞蜂窝混合组网中非干扰敏感区域的飞蜂窝用节点表示，用边连接相互干扰的飞蜂窝所对应的节点，得到干扰图H={N,V,E}，其中N是节点个数，V是节点的集合，V={1,2,...,N}，E是边的集合；

(2)将干扰图H中所有节点随机分入K个节点集合，得到飞蜂窝网络频谱分配问题的初始解S₀={V₁,V₂,...,V_K}，其中V₁,V₂,...,V_K分别表示节点集合1,2,...,K；

(3)求解初始解的适应值f(S₀)=∑δ_uv，其中δuv=1u,v∈Vl0others,]]>u,v表示两个相互干扰的节点，V_l表示节点集合l，1≤l≤K，当两个相互干扰的节点u,v都属于节点集合V_l时，δ_uv=1，否则δ_uv=0，f(S₀)表示初始解S₀中存在的干扰总和；